Прямая потенциометрия и потенциометрическое титрование

1. Прямая потенциометрия-измеряют ЭДС гальв.элемента и по урю Нернста рассчитывают концентрацию определяемых ионов.

потенциометрическое титрование- исследуемый р-р титруют подходящим элементом, одновременно следя за изменением потенциала электрода.
Положение точки экв.опр-ся графически. Интегральная кривая
Для получения более точных рез-тов исп-т дифференциальную кривую или метод Грана

В случае прямых потенциаметрич.измерений исп-ся след.способы расчета концентрации:
1.м-д градуированного графика

2.метод прямых расчетов (ур-е Нернста)

3.метод добавок.

36. Полярографический метод. Сущность, схема прибора.

Основан на использовании концентрационной поляризации, возникающей в процессе электролиза, на электроде с малой поверхностью. В кач.такого исп-ся ртутный капающий электрод. Капля ртути, вытекающая из капиляра с опр.периодичностью, анодом при этом служит слой ртути на дне полярогорафич.ячейки.
Ток о внешнего источника идет на реохорд (R), при пом. (R) на ячейку плавно подается напряжение. Пока напряжение невелико, то и потенциал не большой, и восстановление ионов на катоде не происходит. Ток ч-з ячейку практич.не идет (участок 1)

При пост.увеличении напряжения потенциал катода тоже увелич-ся, и достигает значения достаточного для восстановления ионов из р-ра. сила тока проходящая ч-з р-р резко возрастает (участок 2).

Далее при увеличении напряжения достигается такое значение потенциала катода, при котором все ионы успевают разрядиться (участок 30.

Величина тока, протекающая ч-з раствор достигает предельного значения и наз-ся диффузионным предельным током. Т.о, зависимость напряжения имеет вид ступеньки или полярографической волны.

Если в р-ре присутств.неск.ионов, способных восстанавливаться при разл.значениях потенциала, то кол-во ступенек на полярограмме возрастает.
Ур-е полярографич.волны:

37. Полярографическая волна, качественный и количественный полярографич.анализ.
Ур-е полярографич.волны:

величина, приложенного к ячейке напряжения связана силой, проходящей ч-з раствор тока уравнением полярографич.волны.

где, Е_1/2 так называемы потенциал полуволны, явл.качественной характеристикой иона. Это то значение потенциала, при котором сила тока, протекающего ч-з раствор достигает половины величины Jдиф. (диффузионной силы тока).

Количественной хар-кой явл.высота полярографической волны, или величина предельного Jдиф., которая прямо пропорциональна концентрации ионов.

38. Экстракция –сущность метода, количественные хар-ки.

Экстракция процесс распределения растворен­ного вещества между двумя несмешивающимися жидкими фа­зами и основанное на этом выделение и разделение веществ.

Процесс экстракции характеризуют следующими основными величинами;
константа экстракции, константа распределения Р, коэффициент распределения Е, степень извлечения ^ R, фактор разделения S.
Разделение веществ методом экстракции основано на раз­личной растворимости их в несмешивающихся растворителях. Если какое-либо вещество способно растворяться в двух несмешивающихся растворителях, например в воде и в каком-нибудь органическом растворителе, то оно распределяется между этими двумя растворителями и устанавливается равновесие:
А_вода↔А_р-тель
По закону распределения, если распределяемое вещество в обеих фазах находится в одной и той же форме, то концентра­ции его в этих фазах связаны зависимостью:
[ А_р-тель ]/[ А_вода ] = E

где Е - коэффициент распределения.

Коэффициент распределения зависят от температуры, свойств вещества и свойств фаз. Зависимость коэффициента распределения от температуры может быть самой разнообразной. В одних случаях с повышением температуры коэффициент распределения увеличивается — экстрагирование улучшается, в других коэффициент распределения уменьшается — экстрагиро­вание ухудшается.

Метод экстр.очень прост и эффективен. В делительной воронке встряхивают исследуемы р-р с органическим растворителем и после расслоения жидкостей выливают их последовательно из воронки. С пом.этого метода можно извлекать ве-ва из очень разбавленных растворов.

39.Хроматография –теоретич.основы, классификация методов.

Хроматография - это физико-химический метод разделения и анализа смесей газов, паров, жидкостей или растворенных веществ сорбционными методами в динамических условиях. Метод основан на различном распре­делении веществ между двумя несмешивающимися фазами - подвижной и неподвижной.
Подвижной фазой может быть жидкость или газ, неподвижной фазой - твердое вещество, которое называют носителем.

Таким, образом, хроматографию можно определить как процесс, ос­нованный на многократном повторении актов сорбции и десорбции вещества при перемещении его в потоке подвижной фазы вдоль непод­вижного сорбента

Хроматографический метод анализа разработан русским ботаником М.С.Цветом в 1903 г. С помощью этого метода он разделил хлорофилл растений на неск.веществ.

Различные методы хроматографии можно классифицировать:
^ По агрегатному состоянию фаз различаютжидкостную и газовую хроматографию.
Разделение веществ протекает по разному механизму, в зависимости от природы сорбента и веществ анализируемой смеси.

^ По механизму взаимо­действия вещества и сорбента различают сорбционные методы, основан­ные на законах распределения (адсорбционная, распределительная, ионо­обменная хроматография и др.), гельфильтрационные (проникающая хро­матография), основанные на различии в размерах молекул разделяемых веществ.

^ По технике выполнения хроматографию подразделяют на колоночную, когда разделение веществ проводится в специальных ко­лонках, и плоскостную: тонкослойную и бумажную. В тонкослойной хроматографии разделение проводится в тонком слое сорбента, в бумаж­ной - на специальной бумаге.
^ В соответствии с режимом ввода пробы в хроматографическую систему различаютфронтальную, элюентную и вытеснительную хроматогра­фию.
В вытеснительном методе после введения пробы и предварительного разделения слабоактивным элюентом состав элюента меняется таким обра­зом, что он взаимодействует с неподвижной фазой (НФ) каждого из ком­понентов анализируемой смеси. Вследствие этого новый элюент вытесняет компоненты, которые выходят из колонки в порядке возрастания взаимо­действия с НФ. В этом методе не достигается достаточно полное разделе­ние из-за частичного перекрывания зон.

Наибольшее распространение получил элюентный режим хроматографирования, позволяющий получать в чистом виде все компоненты пробы

40.Сп-бы проведения хроматографич.анализа, вид выходных кривых. Проявительный СП-б: качественный и количественный хр.анализ.46. Другие виды хроматографии.

В газовой хроматографии (ГХ) в качестве ПФ используют инертный газ (азот, гелий, водород), называемый газом-носителем. Пробу подают в виде паров, неподвижной фазой служит или твердое вещество - сорбент (газо-адсорбционная хроматография) или высококипящая жидкость, нанесенная тонким слоем на твердый носитель (газожидкостная хроматография).
^ Ионообменная хроматография (ИХ) является разновидностью жидко­стной хроматографии и в аппаратурном оформлении ничем не отличается от других видов жидкостной колоночной хроматографии. В основе ионо­обменной хроматографии лежит процесс обмена между ионами анализи­руемого раствора (ПФ) и подвижными ионами того же знака ионообменника (НФ).
В качестве ионообменников или ионитов обычно используют синтети­ческие полимерные вещества, называемые ионообменными смолами. Они состоят из матрицы (R) и активных групп, содержащих подвижные ионы.
Ионообменную хроматографию применяют для разделения фенолов, карбоновых кислот, оснований. Часто иониты используют для предварительного разделения сложных смесей на менее сложные. На ионном обмене основано получе­ние ионитного молока для детского питания. Ионный обмен используют для очистки натуральных соков от ионов тяжелых металлов. Ионообмен­ные смолы применяют для получения ионообменных мембран.
^ Гельпроникающая хроматография (ГПХ) представляет собой метод разделения молекул, основанный на различии из размеров.
В качестве НФ в ГПХ используют частицы, имеющие определенные размеры пор. Это различного рода гели (мягкие, полужесткие и жесткие). В качестве ПФ служат водные или органические элюенты.

Т. о., при помощи ГПХ можно разделить смеси веществ в за­висимости от размеров их молекул. Так можно разделить полипептиды, белки и другие макромолекулы.
Гельпроникающая хроматография на колонке используется для очистки пестицидов, а также жирорастворимых витаминов перед их определением методом ВЖХ

По механизму разделения различают распределительную, адсорбцион­ную, осадочную и другие виды бумажной хроматографии (БХ). В распре­делительной жидкость-жидкостной хроматографии бумага, приготовлен­ная из специальных сортов хлопка, выполняет роль носителя неподвижной жидкой фазы (НФ), в качестве которой часто выступает вода, адсорбиро­ванная парами бумаги. В таком случае гидрофильная бумага используется для нормально-фазовой хроматографии.

Растворителями (ПФ) являются спирты (метанол, этанол, н-пропанол, бутанол), простые эфиры (этиловый, метиловый), кетоны (ацетон, ацетил-ацетон), эфиры органических кислот (метилацетат, этилацетат), пиридин, хлороформ. Чаще используются смеси растворителей

^ Тонкослойная хроматография (ТСХ) является одним из наиболее про­стых и эффективных экспресс-методов разделения и анализа веществ в пищевых продуктах, биологических жидкостях и других объектах, не тре­бующих сложного оборудования. В то же время метод обладает высокой избирательностью и чувствительностью (низким пределом обнаружения). Этим методом можно определить 10-20 мкг вещества с точностью до 5-7%.
В зависимости от природы НФ тонкослойная хроматография может быть адсорбционной и распределительной. Наиболее широко применим в ТСХ первый вариант разделения.

Хроматографическое разделение смеси на колонке вследствие медлен­ного продвижения ПФ занимает много времени. Для ускорения процесса хроматографирование проводят под давлением. Этот метод называют вы­сокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЖХ)

Модернизация аппаратуры, применяемой в классической жидкостной колоночной хроматографии, сделала ее одним из перспективных и совре­менных методов анализа. Высокоэффективная жидкостная хроматография является удобным способом разделения, препаративного выделения и про­ведения качественного и количественного анализа нелетучих термола­бильных соединений как с малой, так с большой молекулярной массой.

Дата добавления: 2014-01-03